生物标志物在前列腺癌诊断中的研究进展

曹胜男，宁志丰

前列腺癌是危害老年男性健康的主要疾病之一，是欧美国家男性最常见的恶性肿瘤[1]。在中国，前列腺癌的发病率日渐上升。前列腺癌的发生往往容易被忽略，导致前列腺癌一经确诊已是晚期，预后不佳[2]。所以，当前需解决的最重要的问题之一是开发最优的前列腺癌筛选系统[3]，以提高前列腺癌早期诊断的诊断率和准确率。前列腺癌是一种发生在前列腺组织中的恶性肿瘤，多因前列腺腺泡细胞的异常病变所致[4]，严重威胁着男性健康。常用的临床诊断方法有直肠指检、前列腺癌生物标志物检测，其中生物标志物检测因其简便、经济而广受欢迎。

生物标志物是指一种可客观检测和评价的可作为正常生物学过程、病理过程或治疗干预药理学反应的指示因子。近年来，生物标志物一直是肿瘤领域研究的热点，在前列腺癌诊断中，生物标志物的地位越来越重要。目前，针对前列腺癌的早期诊断常采用生物标志物前列腺特异抗原(prostate specific antigen，PSA)，已广泛用于男性前列腺癌早期诊断的筛查[5]。但是其特异性低，且没有更好的诊断方法，故更多的学者正在寻找敏感性更好、特异性更高的生物标志物，为前列腺癌的早期诊断提供可靠依据。本文主要对一些敏感性及特异性较好的生物标志物作简要介绍。

1 PSA

PSA在前列腺癌诊断、分期、检测前列腺癌患者的所有生物标志物之中是最成熟的[6]，是一般人群中诊断前列腺癌最广泛的生物标志物[7]，同时也是临床用于筛选前列腺癌最重要的参考指标，目前已在临床上得到广泛的应用。PSA应用以来，极大地提高了前列腺癌的诊断率，降低了患者的病死率，它对前列腺癌的诊断和预后产生了巨大的影响[8]。尽管PSA已是前列腺癌诊断的主要标准，但是其肿瘤特异性差[9]。因为PSA仅具有前列腺组织特异性，前列腺炎增生、按摩、穿刺和泌尿系感染均可引起PSA增高，从而影响PSA的诊断特异性[10]。除此之外，PSA过度诊断也会影响PSA的血清水平。因此，当血清PSA值处于诊断灰区4～10 μg/L时，用PSA值来区分良性前列腺增生(benign prostatic hyperlasia，BPH)和前列腺癌是不可靠的。因此，有学者提出用PSA密度(prostate specific antigen density，PSAD)、PSA 变化率(prostate specific antigen velocity，PSAV)、游离PSA与总PSA比(free prostate specific antigen/total prostate specific antigen，fPSA/tPSA)等来改善前列腺癌的早期诊断结果，虽然起到了一定辅助作用，但还是没有从根本上解决PSA本身特异性低的问题。

1.1 fPSA、fPSA及fPSA/tPSA 当血清PSA值处于诊断灰区时，前列腺癌和BPH难以鉴别，故临床用fPSA/tPSA来加以鉴别。李涛[11]研究发现，前列腺癌组患者的fPSA、tPSA均不同程度的升高，但tPSA的升高较fPSA显著，因此fPSA/tPSA则明显降低，与BPH组比较差异有统计学意义(P＜0.01)，说明fPSA/tPSA能很好地鉴别诊断前列腺癌和BPH。

1.2 PSAD PSAD是指单位体积内前列腺癌的PSA含量，目前已被用于前列腺癌的诊断。王道虎等[12]对262例进行前列腺穿刺的患者进行血清PSA检查，同时计算PSAD，发现前列腺癌患者与BPH患者的PSAD差异有统计学意义。恶性细胞分泌的PSA明显较良性细胞分泌的多，且前列腺体积大小与PSA分泌量呈正比，故前列腺癌患者的血清PSAD较BPH高很多，PSAD大大提高了前列腺癌和BPH的鉴别率，早诊断、早治疗，避免延误癌症的最佳治疗期。

1.3 PSAV PSAV是指血清水平PSA的年变化率。前列腺癌患者与非前列腺癌患者的PSAV差异较大。Choi等[13]通过对2000—2009年间159例可能患有前列腺癌的患者进行PSA及PSAV测定发现:当 PSA＜4 μg/L 及 PSAV＞0.4 μg/L 时，前列腺有可能出现癌变;当PSA值处于4～10 μg/L之间而PSAV≥0.75 μg/L时，前列腺癌变可能性更大。因此，PSAV与PSAD可以联合用来判断患者进行前列腺活检必要性。

1.4 前列腺移行带特异性抗原密度 前列腺移行带特异性抗原密度(prostate specific antigen density of transition zone，PSAT)是血清PSA水平与前列腺移行区体积比。移行区前列腺体积会随着年龄的增长而逐渐增大，当前列腺癌变时便会影响其体积，PSAT随之发生变化。Janane等[14]研究发现，当PSA 处于4～10 μg/L，而前列腺体积大于 30 cm3时，应用PSAT可以提高患者前列腺癌检测的特异性。

2 前列腺癌抗原3

前列腺癌抗原3(prostate cancer antigen 3，PCA3)是一种在前列腺癌中特异性高表达的非编码基因，且作为预测前列腺癌活检结果的临床生物标志物有巨大的潜力[15]。PCA3mRNA表达局限于前列腺癌，且不在其他组织和肿瘤中表达，所以它是目前临床上应用的最具有特异性的生物标志物[16]。王进恩等[17]研究发现，健康对照组及前列腺增生组外周血标本中PCA3 mRNA不表达，而前列腺癌组患者外周血标本中PCA3 mRNA阳性率为99.3%(28/30)。有研究证明，PCA3 mRNA在前列腺癌细胞的高表达有助于检出播散到血液、尿液、前列腺按摩液或者精液的少数恶性前列腺细胞，即使在癌细胞数少于10%的癌组织中，PCA3 mRNA水平较之非恶性前列腺组织液上调11倍[18]。由此可见，PCA3成为前列腺癌诊断的特异性标志物是很有价值和前景的，且已有测试显示PCA3的特异性较PSA好[19]。

3 早期前列腺癌抗原

早期前列腺癌抗原(early prostate cancer antigen，EPCA)已被证明是与前列腺癌相关的核基质蛋白[20]，细胞破裂后进入血液，是前列腺癌细胞中特有的核结构蛋白，已被证明是高敏感性和特异性的前列腺癌血清标志物[21]，在前列腺癌早期诊断中显示出良好的特异性和灵敏度。EPCA最初是通过鼠前列腺组织蛋白质组学轮廓检出，显示其作为前列腺癌诊断标志物的可行性[22]。经过分离核基质蛋白和肿瘤相关蛋白的测序后，最终鉴定出早期前列腺癌诊断的抗原EPCA。Dhir等[23]研究发现，在27例病理标本中，前列腺癌、伴转移的前列腺癌组织、前列腺高级别上皮内瘤及病灶周围的前列腺组织等中检测到EPCA免疫反应阳性，但是在良性前列腺组织中表达为阴性，这就显示了EPCA作为前列腺癌诊断标志物所需的特异性。此外，Leman等[21]采用酶联免疫吸附测定法发现EPCA的亚型EPCA-2用于诊断前列腺癌，对比PSA诊断前列腺癌发现:EPCA-2诊断前列腺癌的敏感性和特异性分别为94%和91%，而同组的PSA的特异性只有65%，表明EPCA作为前列腺癌诊断标志物具有所需的灵敏度和特异性。

4 α-甲基酰基辅酶A消旋酶

α-甲基酰基辅酶 A消旋酶(alpha-methylacyl-CoA racemase，AMACR)位于染色体 5p1313，其功能是氧化代谢及生物合成膳食红色肉类及乳制品中的支链脂肪酸[24]。研究发现，在家族遗传性前列腺癌中，AMACR序列多样性与前列腺癌发生相关，但与散在发生的前列腺癌没有必然联系[25]，它在前列腺癌中高度表达，而在正常前列腺中仅有少量表达，这决定了AMACR作为前列腺癌诊断标志物的特异性。Jiang实验团队等将AMACR的抗体用于前列腺癌的免疫组化染色，证明了AMACR在前列腺癌诊断中的高度敏感性和特异性，且Jiang等[26]首次提出AMACR是前列腺癌高度敏感和特异的阳性标志物。此外，还有研究者同样证明了AMACR作为前列腺癌诊断的生物标志物所必需的高特异性和灵敏性，例如，Gumulec等[27]应用AMACR 联合 p63或βE12高分子量角蛋白对前列腺癌进行诊断，发现其敏感性和特异度均大于97%。

5 多种生物标志物联合检测

除上述所综述的前列腺癌诊断标志物外，还有前列腺特异G蛋白偶联受体、膜联蛋白A3、高尔基磷蛋白2等，虽然已发现的生物标志物有很多，且各有优缺点，但是没有单一的特异性高且敏感性强的生物标志物，这注定了多种生物标志物联合检测的必然性。例如，Sreekumar等[28]通过对前列腺癌组及健康对照组患者血清中AMACR水平进行检测，发现前列腺癌组明显高于前列腺增生组，且PSA在4～10 μg/L时，AMACR血清免疫反应区分前列腺癌的敏感性和特异性(77.18%和80.16%)较PSA(45.16%和 50%)更高。此外，Salagierski和 Schalken[29]研究发现，联合检测尿液中的跨膜丝氨酸蛋白酶2-ERG融合基因和PCA3，能使前列腺癌诊断的敏感性改善，这表明多生物标志物联合检测前列腺癌的特异性和灵敏度较单一的生物标志物高。

综上所述，目前已发现的前列腺癌生物标志物虽然很多，但都不是单一和敏感性好、特异性强的生物标志物。因此，多种生物标志物联合检测成为必然的趋势，它不仅能改善前列腺癌诊断的及时性，也能提高前列腺癌诊断的灵敏度。此外，在肝癌、肺癌诊断中，生物标志物联合检测也提高了其诊断的灵敏度。由此可见，多种生物标志物联合检测在肿瘤诊断中越来越具潜力。

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